Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Назначение и место лопаточных машин в системе ГТД
Для современной авиации, освоившей большие высоты H п и скорости полета V п, требуются силовые установки, в которых реализуется термодинамический цикл с непрерывным характером рабочего процесса. Таким циклом является цикл Брайтона, или, как его чаще называют, цикл с подводом тепла при p = const. Схема этого цикла приведена на рис. 1.1. Для реализации цикла необходимо осуществить следующие процессы: н-к - непрерывное сжатие; к-г - изобарический подвод тепла; г-с - непрерывное расширение с целью организации реактивной струи; с-н - изобарический отвод тепла от реактивной струи во внешнюю среду. Наиболее простой тип устройства авиационного газотурбинного двигателя, в котором реализуется p = const, представлен на рис. 1.2. Входное устройство (ВУ) ТРД выполняется в виде дозвукового или сверхзвукового диффузора и служит для предварительного поджатия поступающего в двигатель рабочего тела - воздуха (участок н-в, см. рис. 1.1) за счёт изменения его кинетической энергии, которой оно обладает на входе. Компрессор (К) представляет собой агрегат, предназначенный для непрерывного сжатия поступающего рабочего тела до расчётного уровня степени повышения давления pк (участок в-к, см. рис. 1.1). Для осуществления сжатия к компрессору подводится извне механическая работа L к, в результате чего полное давление и полная температура рабочего тела возрастают, достигая на выходе значений p к* и T к*. Камера сгорания (КС) - это устройство, в котором происходит непрерывное сгорание топлива (керосина) при p = const в потоке сжатого рабочего тела, в результате чего подводится потребное количество тепла Q 1, а температура возрастает до расчётного значения T г* (участок к-г, см. рис. 1.1). Турбина (Т) предназначена для выработки мощности, необходимой для привода компрессора. При этом сжатое и нагретое рабочее тело, расширяясь в Т (участок г-т, см. рис. 1.1), совершает работу L т = L к + L пр, где L пр - работа, необходимая для привода бортовых агрегатов самолета и агрегатов самого ГТД. В результате совершения работы давление и температура рабочего тела в турбине уменьшаются, достигая на выходе значений p т* и T т*. Реактивное сопло (РС) представляет собой суживающийся конфузор при дозвуковых перепадах давления; иногда оно имеет форму сопла Лаваля, если срабатывается сверхзвуковой перепад давления.
В РС осуществляется дальнейший процесс расширения сжатого и нагретого рабочего тела (участок т-с, см. рис. 1.1), при этом его потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию струи, вытекающей из РС, и используется как движущая сила (тяга) самолета. И, наконец, в результате тепломассообмена струи с атмосферой происходит изобарический отвод тепла Q 2 (участок с-н, см. рис. 1.1). Это условный процесс, замыкающий цикл p = const. Как следует из сказанного, основными узлами ГТД являются компрессор и турбина, в которых реализуются термодинамические процессы сжатия и расширения рабочего тела. Для обеспечения их непрерывности в современных ГТД К и Т выполняются в виде лопаточных машин. Лопаточной машиной (ЛМ) называется устройство, в проточной части которого осуществляется подвод (или отвод) механической энергии к потоку рабочего тела, проходящего через машину. Это взаимодействие с потоком рабочего тела осуществляется системой вращающихся и неподвижных лопаток специальной формы. Принцип действия лопаточных машин основан на эффекте взаимодействия лопасти с потоком рабочего тела (рис. 1.3). Если лопасть закреплена в ободе вращающегося с окружной скоростью u диска и находится в потоке рабочего тела, то действующая на неё аэродинамическая сила может быть определена как равнодействующая всех сил давления pi и трения t i, приложенных в точках её поверхности si (см. рис. 1.3). Если известно распределение pi = f (si) и t i = f (si), то определится из соотношения (1.1) Сила , с которой лопасть воздействует на поток рабочего тела, будет противоположна силе , а величины их одинаковы, т.е. ½ ½=½ ½. Нетрудно видеть, что осевая составляющая Ra в этом случае будет выполнять функцию проталкивающей силы, а окружная составляющая Ru осуществлять подвод работы к потоку рабочего тела. В результате скорость c 2 потока в сечении 2-2 будет отлична от скорости c 1 в сечении 1-1 как по величине, так и по направлению. Из этого следует, что вращающаяся лопасть позволяет одновременно осуществлять непрерывную подачу рабочего тела (за счёт действия проталкивающей силы Ra) и обмен механической энергией с потоком рабочего тела (за счёт действия силы Ru). Таким образом, ЛМ является именно тем устройством, которое необходимо для реализации термодинамического цикла p = const в современных авиационных ГТД.
Общие принципы работы
|
|||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-03-09; просмотров: 144; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 52.14.44.39 (0.008 с.) |